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“LE DEFORMAZIONI LENTE DEL “LE DEFORMAZIONI LENTE DEL
CONGLOMERATO CEMENTIZIO E I CONGLOMERATO CEMENTIZIO E I
QUADRI FESSURATIVI NELLE QUADRI FESSURATIVI NELLE
STRUTTURE”STRUTTURE”
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
STRUTTURE”STRUTTURE”
Prof. Ing. Luigi Coppola
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RITIRORITIRO
Per effetto dell’esposizione agli ambienti insaturidi vapore il
calcestruzzo subisce nel tempo, inassenza di carichi, una
contrazione di volume chein parte viene impedita, nelle strutture
reali, dallapresenza di vincoli . Questo impedimento generapresenza
di vincoli . Questo impedimento generala nascita di stati
tensionali che risultanosuperiori alla resistenza a trazione
delcalcestruzzo, di per sé modesta, promuovendo lanascita di quadri
fessurativi che possonocompromettere la durabilità, la funzionalità
e, nonultima, l’estetica delle opere.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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RESTAURORESTAURO
Nel restauro di strutture degradate ilcontrasto al ritiro delle
malte daripristino è esercitato dalla porzioneripristino è
esercitato dalla porzionedi struttura originaria che,
essendorealizzata da qualche anno ha giàscontato la sua contrazione
.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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ESPOSIZIONE ALL’AMBIENTEESPOSIZIONE ALL’AMBIENTE
Terminata la presa, le strutture incalcestruzzo subiscono un
rigonfiamentose esposte ad un atmosfera satura diumidità (come
avviene ad esempio negliumidità (come avviene ad esempio
neglielementi permanentemente immersisott’acqua). L’espansione ( ε)
subita dalconglomerato per effetto dell’imbibizioned’acqua è di
modesta entità in quantodopo 6-12 mesi di immersione è
stimabileall’incirca in 100-150 µm/m.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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-200
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 6 12 18 24 30 36
Esp
ansi
one
(µµ µµ
m/m
)
t (mesi)
U.R.>95%
εεεε σσσσ c < Rc
εεεε
-1400
-1200
-1000
-800
-600
-400
-200 0 6 12 18 24 30 36t (mesi)
U.R.< 95%
Riti
ro (
µµ µµm
/m)
εεεεcs σσσσ t > fct FESSUREεεεεcs
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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ESPANSIONEESPANSIONE
L’espansione, inoltre, non rappresenta unproblema dal punto di
vista ingegneristicoin quanto, se per la presenza di vincoliinterni
o esterni all’elemento strutturale, ilinterni o esterni
all’elemento strutturale, ilrigonfiamento viene impedito,
nascononella sezione degli stati tensionali dicompressione ( σc)
che il materiale è ingrado facilmente di sopportare.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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CONTRAZIONECONTRAZIONE
L’esposizione del calcestruzzo ad ambientiinsaturi di vapore,
invece, determina unacontrazione di volume che risulta pericolosa
perla funzionalità e la durabilità dell’opera perché invalore
assoluto essa può risultare di un ordine divalore assoluto essa può
risultare di un ordine digrandezza maggiore del rigonfiamento
e,soprattutto, per il fatto che l’impedimento allalibera
contrazione ( εcs) esercitato dai vincoligenera la nascita di stati
tensionali di trazione ( σt)che, attesa la scarsa capacità del
materiale diresistere a questo tipo di sforzi, possonopromuovere la
formazione di indesiderati quadrifessurativi.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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EVAPORAZIONEEVAPORAZIONE
La contrazione di volume del calcestruzzo èascrivibile
all’evaporazione dell’acqua presentenella matrice cementizia verso
l’ambienteesterno: relativamente a questo aspetto è dasottolineare
che la perdita di acqua liberasottolineare che la perdita di acqua
liberapresente nei pori determina solo modestecontrazioni della
pasta di cemento. Il ritiroidraulico, invece, assume valori elevati
quando,per effetto della prolungata esposizioneall’ambiente
insaturo di vapore, l’evaporazioneinteressa sia l’acqua adsorbita
che quellainterstratica.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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1) ESPOSIZIONE ALL’ARIA t=0 ; U.R.< 95%
2) ESPOSIZIONE ALL’ARIA U.R.< 95%; EVAPORAZIONE DELL’ACQUA
LIBERA
l0
ACQUA INTERSTRATICA FIBRE C-S-H
PORO CAPILLARE
ACQUA ADSORBITA
ACQUA LIBERA
3) EVAPORAZIONE DELL’ACQUA ADSORBITA ED INTERSTRATICA
l1~ l0
l f < l0
CONTRAZIONE DA RITIRO IDRAULICO
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CONTRAZIONE TEORICA E REALECONTRAZIONE TEORICA E REALE
In linea teorica se l’evaporazionecoinvolgesse uno strato di
acquaspesso una molecola, la contrazioneconseguente riguarderebbe
l’1% delvolume di C-S-H ed equivarrebbevolume di C-S-H ed
equivarrebbeall’incirca a 10000 . 10-6 (10 mm/m): ineffetti, il
ritiro in una pasta di cementonon supera mai i 4 mm/m, nelle malte
èinferiore a 1-1.5 mm/m, mentre neicalcestruzzi minore di 0.4 mm/m
.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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PASTA E AGGREGATIPASTA E AGGREGATI
In base a quanto sopra esposto sievince che ad essere
responsabiledella contrazione dimensionale èesclusivamente la pasta
di cemento ;esclusivamente la pasta di cemento ;gli aggregati,
invece, non sonointeressati dal fenomeno, ma, alcontrario, tendono
ad opporsi alladiminuzione di volume della matricecementizia .
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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( )naggcstpccst V−⋅= 1εεεcst : ritiro del calcestruzzo al tempo
t;εcstpc : ritiro al tempo t della pasta di cemento di stesso
a/c
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
εcstpc : ritiro al tempo t della pasta di cemento di stesso
a/cdel calcestruzzo;
Vagg: volume occupato dall’aggregato nell’impasto;n: fattore
variabile tra 1.2 e 1.7 ed è connesso con il
modulo di elasticità dell’aggregato: i valori più alti din si
riferiscono ad elementi lapidei di maggiorerigidità.
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MALTEMALTE--BETONCINIBETONCINI--CALCESTRUZZICALCESTRUZZI
Il ritiro idraulico aumenta, a pari lavorabilità,impiegando
aggregati di ridotta pezzaturamassima: una malta (D max = 4 mm),
ritira di più diun betoncino (D max = 8-12 mm) che a sua volta
sicontrae maggiormente di un calcestruzzo (D =contrae maggiormente
di un calcestruzzo (Dmax =16-20-32 mm). Infatti, al diminuire della
pezzaturamassima dell’aggregato aumenta l’acqua diimpasto per
ottenere la lavorabilità prefissata.Conseguentemente, a pari
rapporto a/c, aumentail volume di pasta cementizia - a scapito
dellafrazione lapidea – responsabile della
contrazionedimensionale.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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40
60
80
100
Riti
ro (%
)
CALCESTRUZZI (D MAX: 16-20-32 mm)
BETONCINI (DMAX: 8-12 mm)
MALTE (D MAX: 4 mm)
0
20
40
0 20 40 60 80 100
Riti
ro (%
)
Volume aggregato (% in volume)
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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RESTAURORESTAURO
Nelle malte da restauro, soprattutto quelleutilizzate per la
ricostruzione senzaincremento della sezione originaria, per
iridotti spessori di riporto del materiale(solitamente 1-4 cm) la
dimensione massimadell’aggregato deve essere
necessariamente(solitamente 1-4 cm) la dimensione
massimadell’aggregato deve essere necessariamentepiccola (di solito
2 mm nelle malte dariprofilatura e 0.5 mm nelle
rasature/ammaniture), conseguentemente il problemadel ritiro è
esasperato .
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RESTAURORESTAURO
Nel consolidamento di pilastri esistentiove è previsto un
incremento dellasezione (di solito 8-20 cm) è convenienteutilizzare
malte premiscelate o leganti cuiutilizzare malte premiscelate o
leganti cuiaggiungere un aggregato di pezzaturamassima compresa tra
8 e 12 mm al fine diridurre il volume di pasta di cemento
econseguentemente il ritiro delconglomerato .
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LAVORABILITA’LAVORABILITA’
Il ritiro igrometrico aumenta, a paridimensione massima
dell’aggregato,quanto più il calcestruzzo è lavorabile.Aumentare la
lavorabilità, infatti, imponeAumentare la lavorabilità, infatti,
imponeun incremento della richiesta d’acqua delconglomerato e, a
pari rapporto a/c, deldosaggio di cemento cui consegue unmaggior
volume di pasta cementiziasoggetta alla contrazione
dimensionale;
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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S1 S2S3
S4S5
80
100
120
140
Riti
ro (
%)
0
20
40
60
80
Riti
ro (
%)
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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RESTAURORESTAURO
Nel ripristino, pertanto, le maltecosiddette «colabili» da
gettare entrocassero presentano, per la maggiorefluidità rispetto a
quelle «tissotropiche»fluidità rispetto a quelle «tissotropiche»da
applicare a spruzzo o a cazzuola, unmaggior ritiro e,
conseguentemente, unamaggiore tendenza alla fessurazione .
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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ADDITIVI RIDUTTORI DI ACQUAADDITIVI RIDUTTORI DI ACQUA
Il ritiro idraulico diminuisce se, a pariconsistenza e pari
rapporto a/c, vengonoimpiegati nel confezionamento delcalcestruzzo
additivi riduttori di acqua . Lacalcestruzzo additivi riduttori di
acqua . Ladiminuzione dell’acqua di impastoconseguente all’aggiunta
dell’additivoconsente di ridurre a pari a/c, il dosaggiodi cemento
e, quindi, il volume dellamatrice cementizia responsabile
delfenomeno ;
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TQ
F
SN
SA60
80
100
120R
itiro
(%)
TQ: Calcestruzzo non additivatoF: Calcestruzzo additivato
con
fluidificanteSN: Calcestruzzo additivato con
Superfluidificante NaftalinicoSA: Calcestruzzo additivato
con
Superfluidificante Acrilico
SA
0
20
40
60
Riti
ro (%
)
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RESTAURORESTAURO
Nelle malte da restauro vengonoimpiegati additivi riduttori di
acqua alfine di contenere le contrazioni dafine di contenere le
contrazioni daritiro . Purtroppo il loro dosaggio èlimitato nelle
malte da applicare aspruzzo e cazzuola per l’effetto di«sag» che
essi producono .
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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RESTAURORESTAURO
Pertanto, una prima valutazione dellaqualità della malta può
essere effettuata inbase alla percentuale di acqua perottenere la
consistenza ottimale perottenere la consistenza ottimale
perl’applicazione che non produce sfridi ecolature delle malte
verso il basso (aparità di reologia le malte con un
minorquantitativo di acqua offrono maggiorigaranzie dal punto di
vista della tendenzaalla fessurazione).
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MODULO ELASTICOMODULO ELASTICO
ll ritiro diminuisce all’aumentare del moduloelastico
dell’aggregato: a pari a/c, lavorabilità ediametro massimo
dell’aggregato, l’impiego dielementi lapidei di maggiori rigidità
consente diattenuare la contrazione dimensionale della
pastaattenuare la contrazione dimensionale della pastadi cemento.
Ad esempio, i calcestruzziconfezionati con aggregati silicei
sonocaratterizzati da un ritiro inferiore di circa il 15%rispetto
ad un impasto di pari composizioneconfezionato con aggregati
calcarei. Da questopunto di vista, gli aggregati leggeri
artificiali sonoquelli, che per la minore rigidità,
determinanovalori più elevati della contrazione di volume.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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80
100
120
140
160
180
Riti
ro (%
)
AGGREGATI LEGGERI
(E=10-20 KN/mm 2)
0
20
40
60
ARENARIE (15-20 KN/mm 2)
GRANITICI (30-40 KN/mm 2)
CALCAREI (40-60 KN/mm 2)
QUARZITICI (60-50 KN/mm 2)
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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RESTAURORESTAURO
Pertanto, le malte da ripristino cheimpiegano aggregati silicei
in luogodi quelli calcarei offrono unadi quelli calcarei offrono
unamaggiore stabilità dimensionale .
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A/CA/C
Una diminuzione del rapportoacqua/cemento ottenuta senza
modificareil contenuto di legante del calcestruzzo(cioè aumentando
la frazione in volume(cioè aumentando la frazione in
volumedell’aggregato lapideo) determina unadrastica riduzione del
ritiro sia per il minorcontenuto di acqua che per la
maggioredifficoltà, derivante da una matrice menoporosa, con cui la
stessa che puòevaporare verso l’ambiente esterno .
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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600
800
1000R
itiro
. 10
-6
C25/30 ; (a/c=0.60)
C32/40 ; (a/c=0.50)
C40/50 ; (a/c=0.40)
0
200
400
0 6 12 18 24 30
Tempo
Riti
ro
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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DUPLICE EFFETTODUPLICE EFFETTO
Diminuire il rapporto a/c lasciandoinvariata l’acqua di impasto
determina unincremento del volume della matricecementizia a scapito
della frazionelapidea . In questo caso, l’influenza dellapidea . In
questo caso, l’influenza delrapporto a/c sul ritiro idraulico è
duale inquanto, da una parte la riduzione delrapporto a/c è
benefica per la maggioreimpermeabilità della matrice e per ilminore
contenuto di acqua che puòevaporare verso l’esterno ;
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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DUPLICE EFFETTODUPLICE EFFETTO
Dall’altra, però, la diminuzione del volumedi aggregato che si
oppone allacontrazione dimensionale determina unaumento della fase
responsabile del ritiroidraulico . Si può esprimere questa
dupliceidraulico . Si può esprimere questa duplicedipendenza del
ritiro attraverso il rapportoa/c e quello aggregato/cemento in
volume:il ritiro aumenta a pari rapporto Vagg/Vcem,all’aumentare
del rapporto a/c e, a parirapporto a/c, al diminuire di
quelloVagg/Vcem.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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VVaggagg//VVcemcem ; a/c; a/c 0.400.40 0.500.50 0.600.60
0.700.70
3.53.5 900900 13801380 -- --
4.54.5 620620 950950 12001200 --
VALORI TIPICIVALORI TIPICI DEL RITIRO IDRAULICODEL RITIRO
IDRAULICO
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
6.06.0 460460 680680 850850 975975
7.07.0 345345 460460 630630 750750
8.58.5 230230 345345 460460 575575
Calcestruzzo dopo 2Calcestruzzo dopo 2 anni di esposizione
all’ambiente con U.R.=50%anni di esposizione all’ambiente con
U.R.=50%
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FATTORI MOLTEPLICIFATTORI MOLTEPLICI
Il ritiro idraulico, oltre a dipendere daifattori
“composizionali” (che attengonocioè alla qualità del conglomerato)
sopramenzionati, è influenzato anche daparametri “strutturali” che
riguardano laparametri “strutturali” che riguardano lageometria e
la percentuale di armaturadell’elemento in calcestruzzo armato,
dafattori “esterni” quali l’umidità relativaambientale e, infine,
dal tempo trascorsodall’esposizione dell’opera all’ambienteinsaturo
di vapore.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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FATTORI CHE INFLUENZANO IL RITIRO IDRAULICO
STRUTTURALI
COMPOSIZIONALI- VOLUME DI PASTA DI CEMENTO;
- RIGIDITA’ DEGLI AGGREGATI.
- GEOMETRIA DELLA STRUTTURA (RAPPORTO TRA SUPERFICIE ESPOSTA
ALL’EVAPORAZIONE
E VOLUME DI CALCESTRUZZO);E VOLUME DI CALCESTRUZZO);-
PERCENTUALE DI ARMATURA DELLA SEZIONE
-UMIDITA’ RELATIVA AMBIENTALEESTERNI
- TEMPO TRASCORSO DALL’ESPOSIZIONEALL’AMBIENTE INSATURO DI
VAPORE
TEMPORALI
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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FATTORI AMBIENTALIFATTORI AMBIENTALI
Il ritiro idraulico aumenta con la quantitàdi acqua evaporata
verso l’ambienteesterno . Pertanto, la contrazionedimensionale
risulterà tanto maggioredimensionale risulterà tanto maggiorequanto
più lungo è il tempo trascorsodall’esposizione all’ambiente e
quanto piùquest’ultimo è asciutto perchécaratterizzato da bassi
valori dell’umiditàrelativa ambientale.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
400
600
800
1000R
itiro
. 10
-6
U.R. :
50%
70%
80%
0
200
400
0 6 12 18 24 30
Tempo (mesi)
Riti
ro
80%
90%
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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VELOCITA’VELOCITA’
La contrazione da ritiro interessa lastruttura per tutta la sua
vita ;tuttavia, la velocità con cui il ritiro situttavia, la
velocità con cui il ritiro simanifesta è massima durante i
primimesi.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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50
60
70
80
90
100
Riti
ro id
raul
ico
(%)
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
0
10
20
30
40
Riti
ro id
raul
ico
(%)
7gg 1m 3m 6m 1a 2a 10a εεεεcs,∞
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BREVI STAGIONATUREBREVI STAGIONATURE
E’ opportuno tener presente che, sebbenedurante i primi giorni
seguenti alla realizzazionedell’opera il ritiro rappresenti un’
aliquotamarginale (circa il 20%) di quello sviluppato
dalcalcestruzzo a tempo infinito e, quindi, come sicalcestruzzo a
tempo infinito e, quindi, come sidirà nel seguito le tensioni di
trazione sviluppatesaranno contenute, anche la resistenza a
trazionedel conglomerato, a causa della giovane età, saràmodesta.
Pertanto, il rischio di fessurazionerimane comunque elevato anche
alle brevistagionature.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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DEFORMAZIONE VISCOSADEFORMAZIONE VISCOSA
In questa fase gioca un ruolo non trascurabile il rilassamento
dello
sforzo determinato dalla sforzo determinato dalla deformazione
viscosa del
calcestruzzo che, per la giovane età del conglomerato, è
particolarmente
elevata.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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Sfo
rzo/
resi
sten
za a
traz
ione
ISTANTE DI FESSURAZIONE TEORICA
ISTANTE DI
SFORZO DI TRAZIONE IN REGIME ELASTICO
σσσσct=E.εεεεctRESISTENZA A TRAZIONE
Tempo
Sfo
rzo/
resi
sten
za a
traz
ione
ISTANTE DI FESSURAZIONE REALE
SFORZO DI TRAZIONE REALE RIDOTTO PER EFFETTO DEL CREEP
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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FATTORI «FATTORI « STRUTTURALISTRUTTURALI »»
I fattori strutturali che influenzano il ritiroidraulico degli
elementi in calcestruzzo sonolegati alla geometria ed, in
particolare, al rapportotra la superficie esposta all’evaporazione
ed ilvolume di calcestruzzo : gli elementi di grandevolume di
calcestruzzo : gli elementi di grandeestensione superficiale, come
le pavimentazioni ele solette in calcestruzzo, e lineare (come i
muriverticali) sono interessati da un maggior ritiroidraulico
rispetto a quello evidenziato con lostesso calcestruzzo da una
struttura più tozza (sipensi ad un plinto di fondazione).
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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DIMENSIONE FITTIZIADIMENSIONE FITTIZIA
Il motivo del maggiore ritiro evidenziato dallestrutture
“snelle” risiede nel più elevatoquantitativo di acqua che può
evaporare versol’ambiente esterno. Il parametro che esprimequesta
dipendenza del ritiro dalla geometria dellaquesta dipendenza del
ritiro dalla geometria dellastruttura è la “dimensione fittizia h
0“ cherappresenta il rapporto tra il doppio dell’areadella sezione
perpendicolare alla direzione in cuila contrazione è massima (A c)
e il perimetro dellasezione (u) di calcestruzzo esposto
all’aria.
h0 = 2Ac/u
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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FATTORE KFATTORE K hh
Il ritiro diminuisce all’aumentare delladimensione fittizia h 0:
posto uguale a 100il ritiro di una sezione con dimensionefittizia
di 100 mm quello evidenziato da unfittizia di 100 mm quello
evidenziato da unelemento realizzato con lo stessocalcestruzzo, ma
con una dimensionefittizia doppia (200 mm), risulta del 15%più
basso . Di questo aspetto si tiene contoattraverso il fattore K h
moltiplicativo delritiro .
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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h0 (mm) Kh
100 1.0
200 0.85
FATTORE FATTORE KKhh (UNI EN 1992(UNI EN 1992--2)2)
200 0.85
300 0.75
> 500 0.70
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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STRUTTURE REALISTRUTTURE REALI
Una trave a spessore di solaio (240 x 800 mm)possiede una
dimensione fittizia teorica di 185 mm .Nella realtà, per la
presenza sull’estradosso dellatrave del massetto e del rivestimento
(ad esempio,in gres porcellanato) posato con un adesivocementizio,
l’evaporazione dell’acqua dalcalcestruzzo può avvenire soltanto
dalla zonacalcestruzzo può avvenire soltanto dalla zonaintradossale
dove la presenza dell’intonaco non èsufficiente ad ostacolarla. Per
effettodell’impedimento all’evaporazione esercitato dalpiastrellato
la dimensione fittizia reale della traverisulta maggiore e,
conseguentemente, anche lacontrazione dimensionale per ritiro
idraulicorisulterà ridotta, rispetto alla trave nuda, di circa il20
%.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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800
240
TRAVE A SPESSORETEORICO
Ac = 240 x 800 mm 2
u = 800 x 2 + 240 x 2
h0 = 185 mm
REALEAc = 240 x 800 mm 2
u= 800 mm
h = 480 mm
MATERASSINO DEFORMABILE
150
MURI PERIMETRALI
h0 = 480 mmPAVIMENTO IN CALCESTRUZZO (h=150 mm)
Ac = 1000 x 150 mm 2
u = 1000 mm
h0 = 300 mm
PAVIMENTO IN CALCESTRUZZO (h=100mm)
h0 = 200 mm
PIASTRELLE
ADESIVO
MASSETTO
SOLETTA
PIGNATTE
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PAVIMENTIPAVIMENTI
Nei pavimenti industriali in calcestruzzo ladimensione fittizia,
per via del fatto chel’evaporazione di acqua può avvenirequasi
esclusivamente dall’estradossoquasi esclusivamente
dall’estradossodella piastra, equivale al doppiodell’altezza
effettiva del pavimento : inqueste strutture il ritiro aumenta
aldiminuire dello spessore e diventa, comesi dirà nel seguito,
rilevante in quellepiastre di altezza inferiore a 12 cm
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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VALORI VALORI DIDI KKhh
Spessore reale di applicazione (mm)
Spessore fittizio (mm)
Kh Prodotto
1 – 3 2 - 6 10 Rasatura
10 20 6 Malta
20 40 4 Malta
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
40 80 2 Malta
50 100 1 Malta
60 120 Malta
80 160 Betoncino
100 200 Betoncino
> 100 > 200 Calcestruzzo
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CALCOLO DIMENSIONE FITTIZIACALCOLO DIMENSIONE FITTIZIA
� PAVIMENTAZIONE:– Estensione 100 x 300 m– Spessore 15 cm
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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DIMENSIONE FITTIZIADIMENSIONE FITTIZIAh0 = 2Ac/u
Ac : area della sezione perpendicolare alla direzione in cuila
contrazione è massima
u: perimetro della sezione di calcestruzzo esposto all’ari a
uu = = 100·10100·1033 = = 1 1 ·10·1055 mmmm
AAcc = = 150 150 x1·10x1·1055 = = 1,5 1,5 ·10·1077 mmmm22
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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DIMENSIONE FITTIZIADIMENSIONE FITTIZIA
Ac = 1,5 ·107 mm2
u = 1 ·105 mm
h0 = 2Ac/u = 2·(1,5 ·107) / 1·105 = 300 mm
h0 (mm) Kh100 1.0
200 0.85
300 0.75
> 500 0.70
Kh =0,75
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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CALCOLO DIMENSIONE FITTIZIACALCOLO DIMENSIONE FITTIZIA
PAVIMENTAZIONE:– Estensione 100 x 300 m– Spessore 4 cm
A = 4 ·106 mm2Ac = 4 ·106 mm2
u = 1 ·105 mm
h0 = 2Ac/u = 80 mm
Kh = 2
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
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RITIRO e FERRI D’ARMATURARITIRO e FERRI D’ARMATURA
IMPEDIMENTO ALLA LIBERA CONTRAZIONE
Le armature riducono la contrazione dimensionale delle strutture
in calcestruzzo
NASCITA DI TENSIONI
trazione conglomerato cementizio compressione barre
IMPEDIMENTO ALLA LIBERA CONTRAZIONE
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
TRAVE AD ARMATURA SIMMETRICATRAVE AD ARMATURA SIMMETRICA
Escludendo il contributo tensionale indottodalla reazioni
iperstatiche in una travedoppiamente incastrata con
armaturasimmetrica sia:εcs = contrazione da ritiro che il
calcestruzzo εcs = contrazione da ritiro che il calcestruzzo
subirebbe in assenza di armature;εcsa = contrazione reale da
ritiro subita dal
conglomerato in presenza dell’armatura
εcsa< εcs
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
DILATAZIONE/CONTRAZIONEDILATAZIONE/CONTRAZIONE
Per effetto dell’impedimento alla contrazione esercitato
dall’armatura:1. il calcestruzzo sarà teso a seguito
della dilatazione: εcs - εcsadella dilatazione: εcs - εcsa2.
l’acciaio sarà compresso a seguito
della contrazione: εcsa
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
TENSIONE DI TRAZIONETENSIONE DI TRAZIONE
La tensione di trazione nel calcestruzzo ( σct) :
n
E csfct ⋅+
⋅⋅=
µεµ
σ1
dove: - µ = percentuale di armatura nella sezione- Ef = modulo
elastico dell’acciaio- n = coefficiente di omogeneizzazione dei
moduli
elastici del calcestruzzo e dell’acciaio.
n⋅+ µ1
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
AUMENTO PERCENTUALE DI AUMENTO PERCENTUALE DI
ARMATURAARMATURA
- PERCENTUALE DI ARMATURA- TENSIONE DI TRAZIONE nel conglomerato
(σc)
RITIRO EFFETTIVO della sezione in calcestruzzo
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
ARMATURA / RITIROARMATURA / RITIRO
La presenza dell’armatura:a. riduce la contrazione
dimensionale;b. percentuali rilevanti di ferro esaltano
la tensione di trazione indotta nel
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
la tensione di trazione indotta nel conglomerato con il
risultato di promuovere la fessurazione del calcestruzzo.
-
ARMATURA / RITIROARMATURA / RITIRO
Al fine di limitare l’ampiezza della lesione èopportuno che le
armature siano:
1. correttamente DISTRIBUITE;2. DI PICCOLO DIAMETRO in modo
da
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
2. DI PICCOLO DIAMETRO in modo da conseguire uno stato di
fessurazione diffusa evitando la comparsa di una singola lesione di
notevole ampiezza.
-
SITUAZIONI NON PERICOLOSESITUAZIONI NON PERICOLOSE
Lo stato tensionale indotto dall’impedimento allalibera
contrazione da ritiro viene allentato, anchein sezioni ad armatura
dissimmetrica (che sonoquelle più frequenti) da:
� DEFORMAZIONE VISCOSA DELCALCESTRUZZO (all’incirca il
rilassamentodello sforzo è del 40% rispetto a quello valutatodello
sforzo è del 40% rispetto a quello valutatoin regime elastico)
purché vengano utilizzati conglomerati caratterizzatida valori
del ritiro a tempo infinito inferiori a 500µm/m dove le tensioni
indotte dall’armatura nonsono di per sé in grado di generare uno
statotensionale superiore alla resistenza a trazione
delmateriale.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
Sfo
rzo/
resi
sten
za a
traz
ione
ISTANTE DI FESSURAZIONE TEORICA
SFORZO DI TRAZIONE IN REGIM E ELASTICO
σσσσ ct=E.εεεεctRESISTENZA A TRAZIONE
DEFORMAZIONE VISCOSADEFORMAZIONE VISCOSA
Te mpo
Sfo
rzo/
resi
sten
za a
traz
ione
ISTANTE DI FESSURAZIONE REALE
SFORZO DI TRAZIONE REALE RIDOTTO PER EFFETTO DEL CREEP
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
REAZIONI IPERSTATICHEREAZIONI IPERSTATICHE
IMPEDIMENTO LIBERA
ARMATUREREAZIONI
IPERSTATICHE (vincoli esterni)
Il calcestruzzo si troverà sottoposto a sforzi di
trazioneprossimi alla resistenza del materiale e, quindi, all’entra
tain esercizio della struttura, quando a questo statotensionale si
somma quello derivante dai carichi agenti, èplausibile che LE
SEZIONI SI PRESENTINO FESSURATE.
LIBERA CONTRAZIONE
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
FESSURAZIONI DA RITIROFESSURAZIONI DA RITIRO
Su una travata le fessurazioni si concentrano nelle campate
centrali dove esiste un vincolo esterno più rigido rispetto a
quelle laterali.
VALUTAZIONE DELLA PERICOLOSITÀ →VALUTAZIONE DELLA PERICOLOSITÀ
→STIMA DEL TASSO DI LAVORO DELL’ACCIAIO IN CORRISPONDENZA ALLA
LESIONE
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
TASSO TASSO DIDI LAVORO DELL’ACCIAIOLAVORO DELL’ACCIAIO
Per stimare lo sforzo nell’acciaio siprende in esame un tratto
di trave dovesi ammette che le barre non sianosoggette a sfilamento
.soggette a sfilamento .
Il tratto interessato è pari, a destra e a sinistra della
lesione, alla lunghezza
d’ancoraggio del ferro.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
TASSO TASSO DIDI LAVORO DELL’ACCIAIOLAVORO DELL’ACCIAIO
� Determinazione mediante l’ausilio delpacometro (magnetometro)
del diametro delferro in prossimità della lesione (d);
� Calcolo della lunghezza d’ancoraggio (lanc);� Calcolo della
lunghezza d’ancoraggio (lanc);� Misura dell’ampiezza della lesione
(w);� Stima del tasso di lavoro dell’acciaio ( σf) e
confronto con la resistenza di calcolo del materiale (f yd =
fyk/γS).
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lenteL. Coppola
–Concretum – Le deformazioni lente
-
w
FAf
lanc
ττττadd
VALUTAZIONE PERICOLOSITÀ FESSUREVALUTAZIONE PERICOLOSITÀ
FESSURE
Af ⋅
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
anc
f
fl2
Ewσ
⋅⋅=
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
dπ3
Afl
ad
fyk
anc ⋅⋅τ⋅⋅
=
ELASTICO CAMPO IN STRUTTURA:fσ ydf
-
cacdcs εεε +=� εcs è il ritiro totale
CALCOLO DEL RITIRO (D.M. 14/01/08)CALCOLO DEL RITIRO (D.M.
14/01/08)
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
� εcs è il ritiro totale� εcd è il ritiro per essiccamento
(contributo per evaporazione di acqua)� εca è il ritiro autogeno
che si manifesta
indipendentemente dall’ambiente circostante senza ritiro di
acqua
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
c0hcd,εKε ⋅=∞
RITIRO DA RITIRO DA ESSICCAMENTO ESSICCAMENTO A TEMPO A TEMPO
INFINITOINFINITO
� εcd,∞ è il ritiro per essiccamento a tempo infinito
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
� εcd,∞ è il ritiro per essiccamento a tempo infinito� Kh
fattore che tiene conto della dimensione
fittizia� εc0 desunto da tabella e funzione della classe di
resistenza del calcestruzzo e dell’umidità relativa
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
h0 (mm) Kh100 1.0
COEFFICIENTE COEFFICIENTE KKhh
Kh
h0
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
100 1.0
200 0.85
300 0.75
> 500 0.70
h0
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
U.R.(%)C(x/y)
20 40 60 80 90 100
C20/25 -0.75 -0.70 -0.59 -0.36 -0.20 +0.12
C40/50 -0.60 -0.56 -0.47 -0.29 -0.16 +0.10
C60/75 -0.48 -0.45 -0.38 -0.24 -0.13 +0.08
C80/95 -0.39 -0.36 -0.30 -0.19 -0.11 +0.06
COEFFICIENTE COEFFICIENTE εεc0c0
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
C80/95
C90/105 -0.35 -0.33 -0.27 -0.17 +0.06 +0.06
U.R.
εc0
C(x/y)
εc0
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
( )
( )∞⋅
−+
⋅
−= cd,s
2
0
s
tcd, ε
tt100
h350
ttε
RITIRO PER ESSICAMENTO A TEMPO tRITIRO PER ESSICAMENTO A TEMPO
t
� t = età del calcestruzzo (giorni);
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
� t = età del calcestruzzo (giorni);� ts = età del calcestruzzo
nel momento in
cui viene esposto all’atmosfera;� h0 = dimensione fittizia;�
εcd,∞ è il ritiro per essicamento a tempo
infinito
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
RITIRO AUTOGENORITIRO AUTOGENO
Parte dell’acqua presente nella matricecementizia migra dai pori
di grandedimensione a quelli più piccoli e i porigrandi tendono a
contrarsi .
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
grandi tendono a contrarsi .
Il ritiro autogeno è irrilevante nellemalte e in calcestruzzi di
media -bassa resistenza
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
( ) 6ckca, 1010f2.5ε
−∞ ⋅−⋅−=
RITIRO AUTOGENO A TEMPO RITIRO AUTOGENO A TEMPO ∞∞
� fck = resistenza caratteristica a
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
� fck = resistenza caratteristica a compressione misurata su
provini cilindrici (N/mm 2) fck
εca,∞
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
CONSIDERAZIONI METODO N.T.C.CONSIDERAZIONI METODO N.T.C.
Il valore del ritiro calcolato è indipendente dal v olume di
pasta
Il metodo non tiene conto delle differenze composizio nali degli
impasti a pari resistenza caratteristica a compressione
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
NON C’è DIFFERENZA IN TERMINI DI CONTRAZIONE DIMENSI ONALE
aggregati di diversa pezzatura e rigidità diverse classi di
consistenza
all’utilizzo di additivi riduttori e super-riduttori di
acqua
Il valore del ritiro calcolato è indipendente dal v olume di
pasta cementizia del calcestruzzo
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
La contrazione derivante dal ritiroautogeno risulta trascurabile
per iconglomerati usualmente impiegati perla realizzazione delle
strutture e
CONSIDERAZIONI METODO N.T.C.CONSIDERAZIONI METODO N.T.C.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
la realizzazione delle strutture eassume un ruolo significativo
solo peri calcestruzzi ad alta resistenzameccanica a compressione
.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
RITIRO IDRAULICORITIRO IDRAULICO
Fessurazioni verticali in un muro in calcestruzzo per effetto
della
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
effetto della contrazione da ritiro.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
RITIRO IDRAULICORITIRO IDRAULICO
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lenteL. Coppola
–Concretum – Le deformazioni lente
-
FESSURE RICORRENTIFESSURE RICORRENTI
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lenteL. Coppola
–Concretum – Le deformazioni lente
-
Fessurazioni indotte dal ritiro in un pavimento in Fessurazioni
indotte dal ritiro in un pavimento in calcestruzzo realizzato su
elementi prefabbricati calcestruzzo realizzato su elementi
prefabbricati
precompressiprecompressi
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lenteL. Coppola
–Concretum – Le deformazioni lente
-
Fessura in corrispondenza dell’attacco Fessura in corrispondenza
dell’attacco tra due tra due tegolitegoli prefabbricati
prefabbricati
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lenteL. Coppola
–Concretum – Le deformazioni lente
-
PARAPETTI IN CALCESTRUZZOPARAPETTI IN CALCESTRUZZO
PARAPETTO IN CALCESTRUZZO
BALAUSTRA METALLICA
FESSURA DA RITIRO(SEZIONE MENO RESISTENTE)
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
(SEZIONE MENO RESISTENTE)
“MOTIVO” GEOMETRICO REALIZZATO MEDIANTE UN
PROFILO A V PER IL CONTROLLO DELLA
FESSURAZIONE
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
BOCCHE BOCCHE DIDI LUPOLUPO
FESSURA DA RITIRO
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
POSSIBILI FESSURE PER RITIROE CONSEGUENTI INFILTRAZIONI DI ACQUA
DA TERGO DEL MURO
POSSIBILI INFILTRAZIONI DI ACQUA E IMBIBIZIONE DEL
MURO CONTROTERRA
INFILTRAZIONI DI ACQUA IN CORRISPONDENZA DELLA
RIPRESA DI GETTO
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
CALCESTRUZZI A RITIRO CALCESTRUZZI A RITIRO
COMPENSATOCOMPENSATO
La prevenzione dei quadrifessurativi può essere
ottenutaricorrendo nel confezionamentodegli impasti all’impiego
degli
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
ricorrendo nel confezionamentodegli impasti all’impiego
degliAGENTI ESPANSIVI.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
AGENTI ESPANSIVIAGENTI ESPANSIVI
Sono prodotti in polvere che vengono aggiunti alconglomerato al
momento della miscelazione eche, in presenza di acqua, sono in
grado diespandere in parte durante la presa e in maggiormisura dopo
che la stessa è terminata . I prodottiimpiegati per la produzione
dei calcestruzzi a
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
impiegati per la produzione dei calcestruzzi aritiro compensato
sono costituiti generalmenteda:� ossido di calcio (CaO);�
solfoalluminato tetracalcico (C4A3S)
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
AGENTI ESPANSIVIAGENTI ESPANSIVI
I prodotti impiegati per la produzione deicalcestruzzi a ritiro
compensato (ossidodi calcio e solfoalluminato tetracalcico
)reagiscono con l’acqua danno luogo allaformazione,
rispettivamente, di Ca(OH) e
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
formazione, rispettivamente, di Ca(OH)2 eettringite : entrambi
occupano un volumemaggiore dei reagenti di partenza .
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
IMPEDIMENTO FESSURAZIONEIMPEDIMENTO FESSURAZIONE
Se la potenziale espansione viene opportunamenteimpedita dalla
presenza dei ferri di armatura, essa generauno stato di
compressione nella sezione di calcestruzzoche verrà rilassato
successivamente dal ritiro impeditodel conglomerato cementizio.Per
evitare, quindi, la comparsa di quadri fessurativi è
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
Per evitare, quindi, la comparsa di quadri fessurativi
èsufficiente che lo sforzo di compressione indotto dalcontrasto
all’espansione ( σc) sommato alla resistenza atrazione (f ct) del
materiale risulti maggiore delrilassamento prodotto
dall’impedimento alla contrazioneda ritiro ( σt):
tctc σfσ >+L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
Def
orm
azio
ne
ESPANSIONEESPOSIZIONE ALL'AMBIENTE (U.R.< 95%)
RITIRO IGROMETRICO
IMPEDIMENTO FESSURAZIONEIMPEDIMENTO FESSURAZIONE
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
Def
orm
azio
ne
Tempo
Sfo
rzo σc
σt
SFORZO DI COMPRESSIONE
Rilassamento dello sforzo di compressione per effetto del ritiro
igrometrico
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
DOSAGGIO AGENTI ESPANSIVIDOSAGGIO AGENTI ESPANSIVI
I dosaggi di agente espansivo variano all’incirca tra 15 e 35
Kg/m 3
CONTRAZIONE DA RITIRO DEL
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lenteL. Coppola
–Concretum – Le deformazioni lente
DOSAGGIO AGENTE ESPANSIVO
RITIRO DEL CALCESTRUZZO
-
DOSAGGIO AGENTI ESPANSIVIDOSAGGIO AGENTI ESPANSIVI
Resistenze meccaniche a compressione alle brevi stagionature per
il minor contrasto esercitato dall’armatura a causa del fatto che
l’aderenza acciaio/calcestruzzo diminuisce con la resistenza a
compressione
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lenteL. Coppola
–Concretum – Le deformazioni lente
DOSAGGIO AGENTE SPANSIVO
acciaio/calcestruzzo diminuisce con la resistenza a
compressione
-
PAVIMENTIPAVIMENTI
Ricorrendo all’impiego di questiconglomerati è possibile,
adesempio, realizzarePAVIMENTAZIONI SENZA GIUNTI
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
PAVIMENTAZIONI SENZA GIUNTIDI CONTROLLO PER ESTENSIONIVARIABILI
TRA 600 E 900 m2
CIRCA.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
RIEMPIMENTO PLINTI A BICCHIERERIEMPIMENTO PLINTI A BICCHIERE
L’impiego di calcestruzzi espansivi,inoltre, può risolvere il
problema deldistacco del calcestruzzo utilizzato per
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
distacco del calcestruzzo utilizzato peril riempimento dello
spazio esistentetra i plinti a bicchiere e i
pilastriprefabbricati
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
PLINTO A BICCHIERIPLINTO A BICCHIERI
PILASTRO PREFABBRICATO DISTACCO DELLA MALTA DI
RIEMPIMENTO DAL PLINTO E DAL PILASTRO
MALTA DI
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
PIASTRA DI CENTRAGGIO
PLINTO A BICCHIERE
MALTA DI RIEMPIMENTO
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
EFFICACIA DEGLI AGENTI ESPANSIVI EFFICACIA DEGLI AGENTI
ESPANSIVI
L’aumento di volume connesso con latrasformazione chimica che
porta allaformazione dell’idrossido di calcio odell’ettringite può
realmente manifestarsipurché, con UN’ADEGUATA MATURAZIONE
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
purché, con UN’ADEGUATA MATURAZIONEUMIDA DELLE SUPERFICI NON
CASSERATE,si impedisca all’acqua contenuta all’interno
delconglomerato di evaporare verso l’esterno . Incaso contrario,
infatti, l’efficacia di questiagenti risulta fortemente
limitata
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
MATURAZIONE UMIDAMATURAZIONE UMIDA
600
1000
1400
Var
iazi
one
di lu
nghe
zza
(µµ µµ
m/m
)
Esp
ansi
one
BAGNATURA
FOGLI DI PLASTICA
AGENTE DI CURING
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-600
-200
200
0 1 2 3 4 5 6 7
Tempo (giorni)
Var
iazi
one
di lu
nghe
zza
(
Riti
ro
NESSUNA PROTEZIONE (U.R.=80%)
NESSUNA PROTEZIONE (U.R.=60%)
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
TEMPI ESPANSIONE/RITIROTEMPI ESPANSIONE/RITIRO
ESPANSIONE
Espansivi a base di ossido di calcio
richiedono
RITIRO
Si esplica sin dai
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
richiedono generalmente 24 ore
per completare l’espansione;
Espansivi a base di solfoalluminato
tetracalciconecessitano di circa
una settimana.
Si esplica sin dai primi giorni e
interessa la struttura per tutta la sua vita
anche se la maggiore aliquota si manifesta durante i primi
6-12
mesi dalla realizzazione della
struttura
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
BILANCIAMENTO TENSIONEBILANCIAMENTO TENSIONE
Per bilanciare la tensione di trazione indotta dal
ritiro:espansione da imprimere >> contrazione
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
espansione da imprimere >> contrazione dimensionale.
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
DOSAGGIO DOSAGGIO DIDI ADDITIVOADDITIVO
Rilevanti dosaggi di espansivo per conseguirel’espansione
desiderata possono:• Richiedere armatura della sezione non solo
nella
direzione in cui è massimo il ritiro, ma anche in
quellaperpendicolare; in caso contrario l’espansione,
nonopportunamente contrastata, potrebbe dar luogo a
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
opportunamente contrastata, potrebbe dar luogo afenomeni
fessurativi;
• incrementare lo sviluppo di calore nel calcestruzzo, inquanto
la reazione che conduce alla formazionedell’idrossido di calcio è
di tipo esotermico, e questopotrebbe determinare la comparsa di
quadri fessurativiindesiderati
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
SHRINKAGE REDUCING ADMIXTURESHRINKAGE REDUCING ADMIXTURE
La ricerca si è orientata verso l’individuazionedi sostanze in
grado di ridurre la contrazionedimensionale. Sono ADDITIVI
CHIMICI(denominati riduttori del ritiro : Shrinkage
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
(denominati riduttori del ritiro : ShrinkageReducing Admixture –
SRA) a base di glicolietilenici in grado, attraverso una
riduzionedella tensione superficiale dell’acquacontenuta
all’interno dei pori, di determinareuna riduzione del ritiro
idraulico .
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
SHRINKAGE REDUCING ADMIXTURESHRINKAGE REDUCING ADMIXTURE0
400R
itiro
idra
ulic
o (
. 10
-6)
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
800
1200
0 14 28 42 56 70 84 98
Età del provino (giorni)
Riti
ro id
raul
ico
(
a/c = 0.30 - SRA a/c = 0.50 - SRA a/c = 0.30 a/c = 0.50
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
SHRINKAGE REDUCING ADMIXTURESHRINKAGE REDUCING ADMIXTURE
E’ da sottolineare che l’aggiunta di questi prodotti, tuttavia,
produce una riduzione del grado di idratazione del cemento e,
conseguentemente, essi
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
cemento e, conseguentemente, essi penalizzano le prestazioni
elasto -
meccaniche rispetto al calcestruzzo non additivato
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
SHRINKAGE REDUCING ADMIXTURESHRINKAGE REDUCING ADMIXTURE
20
25
30
35
Res
iste
nza
mec
cani
ca a
com
pres
sion
e e
fless
ione
N/m
m2 )
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
0
5
10
15
7gg-Compressione
7gg - Flessione 28gg-Compressione
90gg-Compressione
Res
iste
nza
mec
cani
ca a
com
pres
sion
e e
fless
ione
(N/m
m
CONTROL SRA C1% SRA C2% SRA C3%
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
COMBINAZIONECOMBINAZIONEUna interessante sinergia, inoltre, è
stata trovataricorrendo all’impiego combinato:AGENTI ESPANSIVI +
ADDITIVI RIDUTTORI DEL RITIROl’espansione, infatti, in presenza
dell’additivo SRAsembra poco dipendente dalle modalità di
stagionatura epuò avvenire anche se il conglomerato viene
espostoall’aria asciutta in assenza di protezione umida .
Inoltre,
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
all’aria asciutta in assenza di protezione umida . Inoltre,la
contrazione da ritiro subisce una drastica diminuzionegrazie
all’effetto combinato della maggiore espansioneiniziale, ma anche
della riduzione della tensionesuperficiale dell’acqua all’interno
dei pori determinatadall’aggiunta dell’SRA .
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-
COMBINAZIONECOMBINAZIONE
-200
-100
0
100
200µµ µµ
m/m
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente
-600
-500
-400
-300
1 2 3 7 14 21 28
Giorni
µµ µµ
CONTROL SRA ESPANSIVO SRA+ESPANSIVO
L. Coppola –Concretum – Le deformazioni lente